1. 引言

本文将深入探讨JVM生态中三大构建自动化工具——Ant、Maven和Gradle。我们将逐一介绍它们的核心特性,并分析Java构建工具的演进历程。

2. Apache Ant

早期,Make是除自制方案外唯一的构建自动化工具。Make诞生于1976年,在Java发展初期被用于构建Java应用。但C程序的许多约定并不适合Java生态,因此Ant作为更好的替代方案逐渐兴起。

Apache Ant("Another Neat Tool")是用于自动化Java应用构建过程的Java库,也可用于构建非Java应用。它最初是Apache Tomcat代码库的一部分,2000年作为独立项目发布。

Ant在很多方面与Make类似,简单易用,无需特殊基础即可上手。Ant构建文件使用XML编写,默认命名为build.xml。构建过程的不同阶段称为"目标"(targets)。

以下是一个包含HelloWorld主类的简单Java项目的build.xml示例:

<project>
    <target name="clean">
        <delete dir="classes" />
    </target>

    <target name="compile" depends="clean">
        <mkdir dir="classes" />
        <javac srcdir="src" destdir="classes" />
    </target>

    <target name="jar" depends="compile">
        <mkdir dir="jar" />
        <jar destfile="jar/HelloWorld.jar" basedir="classes">
            <manifest>
                <attribute name="Main-Class" 
                  value="antExample.HelloWorld" />
            </manifest>
        </jar>
    </target>

    <target name="run" depends="jar">
        <java jar="jar/HelloWorld.jar" fork="true" />
    </target>
</project>

该构建文件定义了四个目标:cleancompilejarrun。例如,通过运行以下命令编译代码:

ant compile

这将先触发clean目标删除"classes"目录,然后compile目标会重新创建目录并编译src文件夹。

Ant的核心优势在于其灵活性:它不强制任何编码约定或项目结构。但这也意味着开发者必须手动编写所有命令,导致XML构建文件臃肿难维护。

由于缺乏约定,仅掌握Ant并不代表能快速理解所有Ant构建文件。相比其他新工具,适应陌生Ant文件需要更多时间。

最初Ant没有内置依赖管理支持。随着依赖管理成为必需,Apache Ivy作为Ant的子项目被开发出来。但Ant在依赖管理和XML文件维护上的局限性,直接催生了Maven的诞生。

3. Apache Maven

Apache Maven是主要用于Java应用的依赖管理和构建自动化工具。Maven虽像Ant一样使用XML文件,但管理方式更为规范,核心思想是约定优于配置

Ant提供灵活性但需从零开始编写,而Maven依赖约定并提供预定义命令(goals)。简单来说,Maven让开发者专注于构建目标,并提供了实现框架。另一大优势是内置依赖管理支持。

Maven的配置文件默认命名为pom.xml,同时强制要求严格的项目结构(Ant在此处更灵活)。以下是前述HelloWorld项目的pom.xml示例:

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" 
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 
      http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>baeldung</groupId>
    <artifactId>mavenExample</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <description>Maven example</description>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

项目结构也必须遵循Maven约定:

+---src
|   +---main
|   |   +---java
|   |   |   \---com
|   |   |       \---baeldung
|   |   |           \---maven
|   |   |                   HelloWorld.java
|   |   |                   
|   |   \---resources
|   \---test
|       +---java
|       \---resources

与Ant不同,无需手动定义每个构建阶段。直接调用Maven内置命令即可,例如编译代码:

mvn compile

Maven本质是插件执行框架——所有工作都通过插件完成。Maven支持丰富的插件库,且每个插件都可额外配置。例如使用Maven Dependency Plugin的copy-dependencies目标复制依赖:

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-dependency-plugin</artifactId>
            <executions>
                <execution>
                    <id>copy-dependencies</id>
                    <phase>package</phase>
                    <goals>
                        <goal>copy-dependencies</goal>
                    </goals>
                    <configuration>
                        <outputDirectory>target/dependencies
                          </outputDirectory>
                    </configuration>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

运行以下命令触发插件:

mvn package

依赖将被复制到target/dependencies目录。

Maven的标准化显著降低了构建文件维护成本,使其迅速流行。但配置文件仍可能变得庞大笨重。

⚠️ 严格约定牺牲了灵活性:目标定制困难,编写自定义构建脚本比Ant复杂得多。这种局限性催生了Gradle——它融合了Ant的灵活性和Maven的特性。

4. Gradle

Gradle是基于Ant和Maven理念构建的依赖管理和自动化工具。最显著区别是:Gradle不使用XML文件

随着开发者对领域特定语言(DSL)的兴趣增长,Gradle采用基于GroovyKotlin的DSL。这使得配置文件更简洁(因语言专为特定领域设计)。配置文件默认命名为build.gradle(Groovy)或build.gradle.kts(Kotlin),后者提供更好的IDE支持。

以下是前述HelloWorld项目的build.gradle示例:

apply plugin: 'java'

repositories {
    mavenCentral()
}

jar {
    baseName = 'gradleExample'
    version = '0.0.1-SNAPSHOT'
}

dependencies {
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
}

编译代码只需运行:

gradle classes

Gradle核心功能极简,所有特性都通过插件提供。示例中使用的java插件支持Java编译及其他功能。

**Gradle将构建步骤称为"tasks"**(区别于Ant的"targets"和Maven的"phases")。复制依赖的任务示例如下:

task copyDependencies(type: Copy) {
   from configurations.compile
   into 'dependencies'
}

执行命令:

gradle copyDependencies

5. 结论

本文介绍了Ant、Maven和Gradle三大Java构建工具。目前Maven占据构建工具市场主导地位,但Gradle在复杂项目中优势明显:

  • ✅ 被Spring等众多开源项目采用
  • ✅ 增量构建机制使其在多数场景下比Maven更快
  • ✅ 提供高级分析和调试服务

⚠️ 但Gradle学习曲线更陡峭,尤其对不熟悉Groovy/Kotlin的开发者而言。选择工具时需权衡团队技术栈与项目复杂度。


原始标题:Ant vs Maven vs Gradle